Anleitung Medizinerpraktikum - Universität Bonn
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10 Ultraschall<br />
Versuchsziele<br />
- Voraufgaben 10.A - 10.C<br />
- Bestimmung der Resonanzfrequenzen der Ultraschallwandler (10.a)<br />
- Bestimmung der Schallwellenlänge (10.b und 10.d)<br />
- Bestimmung der Schall-Phasen- (10.b) und der Schall-Gruppen-<br />
Geschwindigkeit (10.c)<br />
Verbindung zu Medizin und Biologie<br />
Bildgebende Verfahren zur Diagnose: Sonographie und Dopplersonographie; Therapie<br />
mit Ultraschall: Behandlung von rheumatischen Erkrankungen und Gelenkentzündungen<br />
durch Wärmezufuhr und Förderung der Durchblutung, Entfernung<br />
von Zahnstein, Zerstörung von Nieren- und Gallensteinen (Lithotripter),<br />
Ultraschall-Skalpell, Echolot im Tierreich (Fledermaus, Delphine und Wale).<br />
Grundkenntnisse<br />
Elementare Welleneigenschaften: Wellenlänge, Frequenz, Periode, Kreisfrequenz,<br />
Phasengeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit, Phasenverschiebung, Interferenzphänomene,<br />
Eigenschwingung, Resonanz, stehende Wellen;<br />
Eigenschaften von Schallwellen, Aufbau und Funktionsweise eines Oszilloskops<br />
(s. Anhang D), Echolotverfahren, Erzeugung von Ultraschall, piezoelektrischer<br />
Effekt.<br />
10.1 Bestimmung der Wellenlänge einer Ultraschallwelle<br />
sowie der Schall-(Phasen-)geschwindigkeit in Luft<br />
In diesem Versuchsteil soll über den Zusammenhang c = λν die Schallphasengeschwindigkeit<br />
in Luft bestimmt werden. Hierzu werden in einem ersten Schritt<br />
die Resonanzfrequenzen des Ultraschallwandlers bestimmt. Dann wird durch Verschiebung<br />
des Empfängers die Wellenlänge ermittelt, so dass die Schallgeschwindigkeit<br />
berechnet werden kann.<br />
Aufgabe 10.A: Was passiert, wenn man ein schwingungsfähiges System mit seiner<br />
Eigenfrequenz anregt?<br />
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